Что такое гомеостаз мти: Гомеостаз растений и микробов: тонкий баланс

Гомеостаз растений и микробов: тонкий баланс

Растения, выращиваемые в почве, заселяются различными микробами, известными под общим названием микробиота растений, которая необходима для оптимального роста растений в природе и защищает растение-хозяин от вредного воздействия патогенных микроорганизмов и насекомых. Однако перед лицом развитой иммунной системы растений, которая эволюционировала, чтобы распознавать микробные ассоциированные молекулярные структуры (MAMP) — консервативные молекулы в пределах класса микробов — и вызывать иммунный ответ, неизвестно, как обитающие в почве микробы способны колонизировать корни растений. Теперь исследователи MPIPZ во главе с Полом Шульце-Леферт и исследователи из Университета Каролины во главе с Джеффри Л. Данглом показывают в двух отдельных исследованиях, что подмножество комменсальных бактерий способно подавлять часть иммунной системы растений и колонизировать корни растений, когда присутствуют как иммунодепрессивные, так и не подавляющие бактерии, в контексте микробного сообщества.

У растений сформировалась врожденная иммунная система для защиты от патогенов, включая распознавание MAMP микробного происхождения рецепторами распознавания образов (PRR), которые находятся на поверхности растительных клеток. Распознавание MAMP с помощью PRR приводит к MAMP-запускаемому иммунитету (MTI), что приводит к ограничению пролиферации патогенов. Однако, если его не остановить, хронический ИМТ может также привести к торможению роста растений — феномену, известному как компромисс между защитой и ростом растений. Патогены выработали различные механизмы подавления MTI, свойство, которое, к удивлению, также было обнаружено в подгруппе невредных комменсальных бактерий корневой микробиоты. Эти бактерии были названы «иммунодепрессивными» микробами, в отличие от «неподавляющих» комменсальных микробов, которые не могут подавить MTI. Теперь выяснилось, что присутствие иммунодепрессивных микробов в микробиоте растений может подавлять часть иммунного ответа хозяина, одновременно способствуя колонизации условно-патогенных микроорганизмов — инфекционных микроорганизмов, которые обычно безвредны для своего хозяина, но при благоприятных условиях могут вызывать заболевание. возникают условия.

Чтобы сначала оценить способность комменсальных бактерий корней растений вмешиваться в связанное с защитой ингибирование роста корней (RGI), первый автор Ка-Вай Ма и его коллеги использовали систематический сбор бактериальных штаммов, выделенных из корней Arabidopsis thaliana. Авторы продемонстрировали, что после трех недель совместного культивирования бактерий с Arabidopsis thaliana в присутствии flg22 — одной из наиболее изученных молекул, полученных из микробов, которые, как известно, вызывают иммунные реакции растений — 41% штаммов бактерий в коллекции были способен мешать RGI. Эта способность, по-видимому, не была специфичной для определенного типа бактерий в микробиоме растений, поскольку она была обнаружена во всем спектре бактерий, связанных с микробиотой растений, включая Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroidetes и Firmicutes.

Затем исследователи изучили влияние синтетических сообществ (SynComs), состоящих исключительно из иммуносупрессивных или не подавляющих бактерий, на растения-хозяева, оценивая запускаемые flg22 RGI и экспрессию генов, а также реакцию самих SynComs как результат растительной активности. стимуляция иммунного ответа с помощью flg22. Интересно то, что они обнаружили, что, хотя SynComs, состоящие исключительно из иммунодепрессивных бактерий, препятствуют RGI, SynComs, состоящие из неподавляющих бактерий, этого не делают. Затем ученые продемонстрировали, что активация иммунного ответа растения-хозяина с помощью flg22 изменяет состав корневой микробиоты у растений, колонизированных не супрессивными SynComs, — открытие, которое не наблюдалось в корневой микробиоте, состоящей из иммунодепрессивных бактерий или их смеси. Кроме того, анализ растений, колонизируемых исключительно иммуносупрессивными SynComs, привел к изменению экспрессии генов в организме хозяина, в частности, к подавлению субпопуляции иммуно-связанных генов и повышенной чувствительности к тестируемым условно-патогенным микроорганизмам растений. Взятые вместе, эти результаты показывают, что подавляющие и не подавляющие бактериальные комменсалы по-разному модулируют реакцию хозяина, в первую очередь, стимулируя или препятствуя ответам MTI, и что для поддержания гомеостаза растений необходимо достичь баланса между двумя типами бактериальных штаммов. .

Выводы авторов убедительно свидетельствуют о том, что для достижения здорового баланса между ростом растений и защитой растений и, следовательно, для поддержания гомеостаза микробов и растений микробиота корней растений должна содержать в сбалансированных пропорциях как иммуносупрессивные, так и не подавляющие штаммы бактерий. Наличие слишком большого количества или недостатка любого типа бактерий в микробиоте растений может быть вредным для растений, поскольку это может привести к повышенной восприимчивости к болезням и плохому росту растений. По словам первого автора Ка-Вай Ма: «Хотя известно, что растения имеют тесную связь со своей микробиотой, удивительно, но у нас до сих пор нет полного понимания их влияния на иммунную систему растений. Это исследование служит хорошим примером того, как насколько важна сбалансированная микробиота для изменения интересующих свойств растений. С точки зрения трансляции, эти открытия имеют потенциал, если можно манипулировать микробиотой таким образом, чтобы склонить баланс в пользу растений ».

100. Норберт Винер. Гомеостаз у индивидуума и у общества

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ НАСЛЕДИЕ ГРЕГОРИ БЕЙТСОНА

[Свежие записи][Архив][Друзья][Личная информация]

01:25 am

[Ссылка]

 100.  Норберт Винер. Гомеостаз у индивидуума и у общества

Wiеnеr N. Homeostasis in the Individual and Society // Journal of the Franklin Institute, 1951, Vol. 251. Перевод с англ. М.Н. Грачева // Общественные науки и современность, 1994, № 6.

Одной из замечательных идей, привнесенных в медицину Клодом Бернаром, стало представление о гомеостазе — механизме, посредством которого живой организм поддерживает параметры своей внутренней среды на таком уровне, когда возможна здоровая жизнь. Наши кровяное давление, частота пульса, темп дыхания, действие наших почек — все это обусловлено гомеостатическим механизмом, который обычно работает настолько хорошо, что мы не замечаем их, а когда в его функционировании происходит сбой, это приводит к повышению температуры, одышке, тахикардии, уремии и другим серьезным расстройствам.



Лет тридцать назад было трудно найти вне человеческого тела соответствующие аналоги этих гомеостатических механизмов. Действительно, был известен только регулятор парового двигателя, и в 60-х годах XIX века этот специальный механизм стал темой классического исследования Дж. К. Максвелла. Однако в общественном сознании тогда еще не отразился тот факт, что регулятор парового двигателя — лишь один из множества механизмов, относимых теперь нами к типу механизмов с обратной связью, которые регулируют не только скорость, но и положение, температуру, а также другие параметры физических систем. В этих системах с обратной связью ошибка выполнения команды возвращается в систему как частичная основа для исполнения следующей команды, и, таким образом, отклонения в ту или другую сторону корректируются в самом начале, до того как они достигнут больших значений. В настоящее время для осуществления подобной коррекции и выполнения команд, которые делают это возможным, служит использование электронной лампы.

Механизмы обратной связи в основном способствуют единообразному действию системы независимо от нагрузки. Строго говоря, это нуждается в серьезной оговорке. Если нагрузка будет чрезмерной, либо обратная связь, требуемая нагрузкой, также будет чрезмерной, то механизм обратной связи будет, скорее, дестабилизировать действие системы, чем стабилизировать его. Такая система начнет совершать неуправляемые колебания до тех пор, пока не разрушится, или, по крайней мере, не изменятся основные законы ее действия.

В своей книге “Кибернетика” я сопоставляю механизмы обратной связи в живых организмах и технических устройствах. Здесь мне бы хотелось обратить внимание читателя на существование механизмов обратной связи, включающих одновременно и живую, и механическую части. В клинике Мейо недавно был изобретен “механический анестезиолог”, который регулирует глубину анестезии животного или человека при помощи инъекционного аппарата, вводящего барбитураты в вены или в дыхательную маску; при этом доза инъекции зависит от глубины анестезии, что определяется по электроэнцефалограмме животного, непосредственно преобразуемой в механическом блоке для инъекции.

В конечном счете такой принцип регуляции анестезии составляет искусственную цепь гомеостазиса, объединяющую как элементы внутри организма, так и элементы вне его. Но если обоснованность данного гомеостатического метода очевидна в случае анестезии, то можно предположить, что анестезия далеко не исчерпывает область его возможного использования, ибо существует немало обстоятельств, сопряженных с повышенной опасностью в результате разрушения естественного гомеостазиса.

Одним из них, довольно простым и в то же время весьма необычным, является отравление ядом кураре. Если бы существовал способ для точного определения по действию мышц степени паралича мышечных окончаний, то было бы идеальным- защититься от отравления кураре при помощи противогаза, интенсивность действия реактивов которого регулировалась бы в соответствии с наблюдаемым параличом этих окончаний; или, возможно, в качестве лучшего способа можно было бы использовать прибор, непрерывно считывающий концентрацию углекислого газа в крови. Опять же, лечение сердечных заболеваний требует исключительного мастерства и юридического разрешения. Весьма возможно, что в будущем, как только обнаружатся признаки начинающейся коронарной болезни, мы сможем применить какой-нибудь препарат, дозировка которого будет определяться путем автоматизированной расшифровки электрокардиограммы.

Говоря откровенно и при этом нисколько не переступая грань собственного непрофессионализма в оценке того, когда подобное лечение допустимо, и когда нет, я весьма оптимистично смотрю на будущие возможности терапии, использующей регуляцию по принципу обратной связи.

Существует еще целый ряд гомеостатических явлений, связанных с жизнью, но относящихся, скорее, не к поддержанию пригодной для жизни внутренней среды, а к пространственному положению, позам и ситуациям, включающим осознанное действие. Так, одноногий человек обнаруживает, что по сравнению с суставами искусственная нога дает ему меньше информации, чем действительно нужно для уверенной ходьбы. Я далеко не единственный среди тех, кто вносил в правительственные инстанции предложения о необходимости решить проблему протезов по существу как проблему обратной связи, снабдив присоединительные части искусственных конечностей датчиками давления, действие которых воспринималось бы кожей культи. Но подобно другим коллегам, разделяющим эти идеи, я не нахожу, что мой голос был бы услышан в официальных учреждениях. Позволю себе все же предположить, что страдания инвалидов хоть в какой-то мере небезразличны властям.

Помимо случаев двигательной инвалидности элемент обратной связи важен и при потере ощущений. Было бы глупо отделять друг от друга глухоту как невозможность слышать и немоту как невозможность говорить. И то, и другое вместе составляют невозможность использования звуковых волн в качестве эффективного двустороннего инструмента для беседы. Глухой пациент не в состоянии контролировать свой голос так, как это делают люди с нормальным слухом. Если затем он получает соответствующий способ чувственного восприятия звуковых волн, то такой контроль с использованием обратной связи расширяет его возможности использовать собственный голос в качестве адекватного разговорного инструмента.

Эта проблема исследовалась в ряде наших экспериментов в Массачусетском технологическом институте, в которых мы пытались обеспечить осязательное восприятие звуковых волн, позволяющее понимать речь.

Трость слепого — элемент обратной связи. Она дает ему возможность вызвать ощущения, при помощи которых он смог бы внимательно исследовать мир вокруг себя. Разработка улучшенных приспособлений такого рода обещает существенно помочь многим слепым, точно так же, как подобное изобретение почти гарантирует нам возможность облегчить жизнь многих глухих.

Тем не менее существуют области (и весьма значительные), где все мы глухи и слепы. Ужас прогулки по городу, подвергнутому атомной бомбардировке, состоит в том, что она способна безболезненно убить. Счетчик Гейгера — важный инструмент, позволяющий предотвратить это, однако сам по себе он никогда не будет вызывать у нас ощущения, подобные обжигающей боли обычного пламени. Те, кто по роду своих обязанностей вынужден время от времени подвергаться риску ядерного облучения, пользуются переносным прибором, который совмещен со счетчиком Гейгера и может сообщать о наличии радиации не только с помощью видимой шкалы или характерных звуковых сигналов.

Когда уровень радиации превысит определенное значение, такой прибор незамедлительно и ощутимо уколет переносящего его человека. Подобным образом, если бы только удалось сделать довольно ощутимыми начальные стадии рака или поражения сердца, мы бы смогли продвинуться далеко вперед по пути устранения этих заболеваний из списка убийц. Как правило, они дают о себе знать только тогда, когда метастазы уже поразили обширные области ткани или же когда жизнь пациента с коронарной болезнью в буквальном смысле слова “повисла” на одной или двух пораженных артериях. Таким образом, можно констатировать, что обычный организм не обладает гомеостазисом, соответствующим всем его нуждам. То же самое не в меньшей степени относится и к политическому организму — государству.

Нельзя сказать, что государство не гомеостатично. Оно как минимум стремится обладать гомеостазисом. Именно это мы имеем в виду, когда, например, называем конституцию Соединенных Штатов “конституцией сдержек и противовесов”. Это наше стремление к тому, чтобы администрация служила защитой от чрезмерной концентрации власти в законодательных органах и, наоборот, чтобы законодательные органы ревностно следили за вторжением исполнительных властей в сферу законодательства, а судебные власти наблюдали, чтобы действия обеих ветвей не противоречили национальным традициям.

Я упомянул о национальных традициях, но вот в чем проблема. С одной стороны, мы не хотим быть постоянно ограниченными опытом прошлого, который не всегда применим сегодня. С другой стороны, национальные традиции не будут работать без определенного минимума исторического сознания и согласия с ними большинства населения. Мы очень восприимчивы к политике, которая может привести к высокому уровню безработицы или нищеты в обозримом для нас будущем. Но, как показывает история лозунга “Мир в наше время”, мы не очень чувствительны к катастрофе, возможной в более отдаленном будущем, когда нас самих уже не будет, а бедствия обрушатся на наших потомков. Такое далекое будущее слишком нереально для большинства из нас. Да и как может быть иначе, когда для нас столь же нереально и прошлое.

Ощущение неразрывной связи с прошлым, свойственное старинным регионам Европы и в меньшей степени местам первых поселений в Соединенных Штатах, зависит не только от знания летописной истории, но и от наличия домов, дорог, ферм и городов, построенных прошлыми поколениями, от нашей близости к распространенному там образу жизни.

Когда американский корзиночник покажет вам в своем сарае инструменты, которые его замечательный дед выковал из простого железа и которыми он научился пользоваться благодаря обычаю индейцев сбивать кору красного ясеня и делать из нее лыко, это будет сопровождаться таким непростым чувством сопричастности с прошлым, которое существенно отличается от чувства гордости аристократа из Новой Англии за свою родословную. Прошлое корзиночника лежит в его сарае с мешками, инструментами и корзинами, а мысли несут его в то время, когда вместо индейских троп только появлялись дороги, и образ жизни белых людей был связан с постоянными захватами земель у краснокожих. Мысли будут нести его вперед — к туманному представлению о том времени, когда его потомки, наверное, тоже будут плести своими руками похожие корзины. Для таких людей единственно возможным стабилизирующим механизмом служит настоящее, и подлинная реакция у них будет именно на настоящее, иначе их дома останутся с пустыми погребами и их земли перейдут во владение других. А это для них — смерть еще до смерти, причем в истинном и весьма неподдельном ощущении.

Однако в больших городах или в условиях непонятной цивилизации “переселенцев” Южной Калифорнии, чьи предки покоятся в земле то ли Айовы, то ли Небраски и кто преследует в своей жизни единственную цель — ни от кого и ни от чего не зависеть, было бы бесполезно спрашивать, думает ли кто-нибудь из них о тех, кто придет после, и полагать, что это хоть как-то изменит характеры подобных людей. Тот минимум социальной памяти, который необходим для гомеостатического действия исторических чувств, слишком уж велик для переселенцев-сквоттеров. Не обладая этим минимумом, они бросают далеко идущий вызов в попытке создать на пустом месте все необходимое для своего вечного существования. Но, стремясь к достойному будущему, следует помнить о прошлом, и если существуют целые регионы, где осознание прошлого скомкано до размеров едва заметной точки на огромной карте, то не может быть ничего хуже как для нас самих, так и для наших потомков.

© М.Н.  Грачев, перевод с английского, 1994

Tags: основные термины и концепции, первоисточники

 
From:sgujenka
Date:Апрель 30, 2008 11:11 pm
(Link)

очень интересно. спасибо.

From:double_bind
Date:Апрель 30, 2008 11:34 pm
(Link)

Классика, что тут скажешь. ..

From:marina_rl_club
Date:Май 1, 2008 12:47 pm
(Link)

Поздравляю с юбилейным постом!

Tnx

From:al_ven
Date:Май 3, 2008 03:06 pm
(Link)

«Прошлое корзиночника лежит в его сарае с мешками, инструментами и корзинами. ..»
Но ведь ПРОШЛОЕ никогда не поместится ни в одном сарае 🙂

From:(Anonymous)
Date:Май 13, 2008 05:32 am
(Link)

Хорошая статья, отлично написано.
http://internetoff.com/elektrokardiogramma/

«Нацеливание на гомеостаз кальция для лечения множественной миеломы», Усама М. Эльзамзами

  • < Предыдущий
  • Далее >
Semester

Summer

Дата выпуска

2021

Документ Тип

Диссертация

Степень

PHD

Колледж

Школа медицины

0013

Department

Not Listed

Committee Chair

Lori Hazlehurst

Committee Member

Scott Weed

Committee Member

Michael Craig

Committee Member

Anne Cress

Committee Member

Werner Geldenhuys

Abstract

Множественная миелома (ММ) представляет собой гематологическое злокачественное новообразование, характеризующееся неопластической пролиферацией плазматических клеток. ММ является относительно редким раком, который составляет около 1,8% всех видов рака и является вторым наиболее распространенным гематологическим злокачественным новообразованием, и, несмотря на переход от неизлечимого к излечимому злокачественному новообразованию, он все еще неизлечим. Ионы кальция (Ca 2+ ) играют важную роль в качестве вторичных мессенджеров в регуляции множества физиологических и патологических процессов, поэтому цитоплазматический Ca 2+ жестко регулируется со строгим пространственным и временным контролем для инициации, поддержания и прекращения соответствующих сигнальных путей и фенотипов. включая клеточную пролиферацию, контроль клеточного цикла, миграцию, экспрессию генов, сокращение мышц, метаболизм и гибель клеток. В клетке существует множество насосов и каналов Ca 2+ для жесткой регуляции цитоплазматического Ca 2+ уровней. На плазматической мембране присутствуют транспортная АТФаза Са 2+ (PMCA) плазматической мембраны и обменник Na+/Ca 2+ (NCX), митохондриальный унипортер Са 2+ (MCU) расположен на мембраны и насос саркоплазматического ретикулума/эндоплазматического ретикулума Са 2+ -АТФаза (SERCA), каналы рецептора 1,4,5-трифосфата (IP3R) и рианодинового рецептора (RyR) экспрессируются на мембранах SE/ER, все эти каналы работают без проблем, чтобы регулировать и перераспределять Ca 2+ уровни среди различных клеточных компартментов. Основным путем регуляции Ca 2+ в невозбудимых клетках является Store-Operated Ca 2+ Entry Pathway (SOCE), и одним из его основных участников является TRPC1. TRPC1 является членом суперсемейства белков TRP и потенциальным модулятором депо-управляемых путей входа Ca 2+ (SOCE). В то время как TRPC1 повсеместно экспрессируется в большинстве тканей, его нерегулируемая активность может способствовать возникновению признаков различных типов рака, включая рак молочной железы, рак поджелудочной железы, мультиформную глиобластому, рак легких, рак печени, множественную миелому и рак щитовидной железы. Наша группа разработала новый циклический пептид, названный MTI-101, для лечения ММ. MTI-101 получен из пептида HYD1, состоящего из 10 D-аминокислот, который, как было обнаружено, блокирует адгезию раковых клеток к внеклеточному матриксу. Ранее сообщалось, что приобретенная устойчивость к HYD-1 коррелирует с репрессией генов, вовлеченных в депо-управляемый Ca 9. 0057 2+ запись (SOCE): экспрессия PLCβ, SERCA, ITPR3 и TRPC1. Мы стремились определить роль гетеромеров TRPC1 в опосредовании индуцированного MTI-101 катионного потока. Наши данные показывают, что в соответствии с активацией гетеромеров TRPC обработка MTI-101 индуцировала приток Ca 2+ и Na+. Однако замена внеклеточного Na+ на NMDG не снижала индуцированную MTI-101 гибель клеток. Напротив, уменьшение внеклеточного Ca 2+ уменьшало как MTI-101-индуцированный приток Ca 2+ , так и гибель клеток. Причинная роль гетеромеров TRPC была установлена ​​путем подавления функции STIM1, TRPC1, TRPC4 или TRPC5 как фармакологически, так и с помощью миРНК, что приводило к снижению MTI-101-индуцированного Ca 9.0057 2+ приток. Механически обработка MTI-101 индуцирует доставку TRPC1 к мембране, а исследования ко-иммунопреципитации показывают, что обработка MTI-101 индуцирует комплекс TRPC1-STIM1. Более того, лечение кальпептином ингибировало MTI-101-индуцированный приток Ca 2+ и гибель клеток, что указывает на роль кальпаина в механизме MTI-101-индуцированной цитотоксичности. Наконец, было обнаружено, что компоненты пути SOCE являются плохими прогностическими показателями среди пациентов с ММ, что позволяет предположить, что этот путь является привлекательным для лечения ММ.